Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.VI.1972 65063 KI. 31aM5/00 MKP F27b 15/06 Wspóltwórcy wynalazku: Karol Seydak, Antoni Kalarus, Alojzy Macha¬ lica, Juliusz Wisniowski Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Materialów Ogniotrwa¬ lych „Bipromog" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Gliwice (Polska) Piec fluidyzacyjny Przedmiotem wynalazku jest piec fluidyzacyjny trójtrzonowy do prazenia spiekajacego w tempera¬ turach do 1600°C lub prazenia speczniajacego w temperaturze do 1300°C materialów sypkich o gra¬ nulacji do 10 mm, zwlaszcza zawierajacych duze ilosci topników oraz podwyzszone i zmienne ilosci palnych zwiazków organicznych, jak przyweglowe lupki zawierajace do 25% wegla.Znane sa piece trójtrzonowe stosowane do wy¬ palania wapna, posiadajace trzy komory umieszczo¬ ne jedna nad druga. Wypalanie wsadu zachodzi w komorze srodkowej, natomiast komora górna sluzy do podgrzewania surowca, zas komora dolna do chlodzenia produktu.Proces prazenia odbywa sie w sposób ciagly to znaczy surowiec doprowadzany jest równomiernie do górnej komory i w stanie fluidalnym splywa rurami przelewowymi najpierw do komory srodko¬ wej, a nastepnie do dolnej komory, skad ochlodzo¬ ny produkt wysypuje sie z pieca. Powietrze d gazy spalinowe tworzace nad trzonami komór warstwy fluidalne, przeplywaja przez piec w stosunku do wsadu przeciwpradowo kolejno przez wszystkie komory pieca.Znane sa równiez piece fluidyzacyjne trójtrzo- nowe do prazenia speczniajacego w temperaturach do 16O0°C materialów sypkich o granulacji do 10 mm skladajace sie z trzech komór usytuowanych obok siebie, ograniczonych od dolu trzonami zabudowa¬ nymi kaskadowo, a od góry sklepieniami. 10 25 30 Te znane piece fluidyzacyjne trójtrzonowe po¬ siadaja niedogodnosc polegajaca na tym, ze trzony tych pieców zabudowane kaskadowo, lub jedne nad drugimi w postaci komór w ukladzie pionowym, komplikuja konstrukcje nosna pieca i niekorzy¬ stnie zwiekszaja wysokosc pieca.Celem wynalazku jest skonstruowanie pieca fluidyzacyjnego trójtrzonowego pozbawionego nie¬ dogodnosci znanych pieców przez uproszczenie konstrukcji nosnej i obnizenie calkowitej wyso¬ kosci pieca.Cel ten osiagnieto w rozwiazaniu wedlug wy¬ nalazku przez skonstruowanie pieca fluidyzacyj¬ nego trójfcrzonowego skladajacego sie z usytuowa¬ nych obok siebie komór prazenia wstepnego i kon¬ cowego oraz komory studzenia, wymurowanych materialami ogniotrwalymi, oddzielonych miedzy soba grodziami lub scianami dzialowymi, w któ¬ rych umieszczone sa otwory przelotowe dla spalin, oraz otwory przesypowe wsadu zaopatrzone w progi, którymi ustalone sa wysokosci fluidalnych warstw wsadu w komorach prazenia wstepnego i koncowego. Szyby komór sa ograniczone od dolu trzonami, a od góry sklepieniami.Trzony pieca o dowolnej powierzchni, najkorzy¬ stniej kolowej lub eliptycznej, zaopatrzone w dy¬ sze, korzystniej rozmieszczone regularnie w ukla¬ dzie szachowym na calej powierzchni trzonu, sa usytuowane w piecu na jednym poziomie. Przez 65 0633 dysze trzonów podaje sie do komór pieca powie¬ trze, spaliny i paliwo, zwlaszcza gazowe, lub do¬ wolna mieszanine tych czynników. Wielkosc po¬ wierzchni kazdego trzonu oraz rozmieszczenie i wy¬ miary dysz tych trzonów dobierane sa kazdorazowo w zaleznosci od wlasnosci fizycznych prazonego materialu oraz od technologii procesu.Szyb kazdej komory posiada u dolu przekrój i ksiztalt odpowiadajacy przekrojowi trzonu. Prze¬ kroje szybów w górnej czesci sa wieksze o ksztal¬ cie dowolnym, najkorzystniej odpowiadajace ksztal¬ towi przynaleznego trzonu, co sprzyja wytracaniu czastek wsadu unoszonych ze spalinami i powie¬ trzem. W obmurzu,,. co najmniej komory wstepnego prazenia zabudowahe sa palniki przeznaczone do rozpalania pieca, lub w przypadku prazenia ma¬ terialów nie zawierajacych lub zawierajacych male ilosci palnych zwiazków organicznych, do ciaglego ogrzewania wsadu. W obmurzu komory koncowego prazenia zabudowane sa palniki przeznaczone do podgrzewania wsadu do wyzszej temperatury i/lub do podtrzymywania tej temperatury na wymaga¬ nym technologicznie poziomie.W komorze studzenia umieszczony jest otwór wysypowy zaopatrzony w próg, który ustala wy¬ sokosc fluidalnej warstwy wsadu w komorze stu¬ dzenia. Otwór wysypowy komory studzenia za¬ konczony jest rynna wysypowa studzona przepo- nowo woda, stanowiaca drugi stopien studzenia wsadu. W scianie komory studzenia pod sklepie¬ niem, umieszczone sa kanaly odciagowe, którymi odciagane sa z pieca spaliny i powietrze. Calosc obmurza pieca zlaczona jest pancerzem stalowym i wspiera sie na konstrukcji nosnej.Do utrzymywania temperatury fluidalnej war¬ stwy wsadu w komorze wstepnego prazenia na stalym poziomie, zwlaszcza w przypadku prazenia materialów zawierajacych podwyzszone i zmienne ilosci palnych zwiazków organicznych, na wyso¬ kosci fluidalnej warstwy wsadu, korzystna odmiana pieca posiada zabudowane w obmurzu ekrany wodne i/lub pakiety rur wprowadzonych w war¬ stwe wsadu.W technologicznie uzasadnionych przypadkach, zwlaszcza gdy proces prazenia ma przebiegac przy malej róznicy temperatur miedzy fluidalnymi war¬ stwami wsadu, odmiany pieca posiadaja powyzej fluidalnych warstw wsadu komory polaczone, co uzyskuje sie przez zastapienie obu scian dzialo¬ wych lub jednej ze scian dzialowych grodziami o wysokosci okolo 0,5 m wiekszej od najwyzszej w przyleglych do grodzi fluidalnych warstw wsadu.Piec wedlug wynalazku przez umieszczenie trzo¬ nów na jednym poziomie odznacza sie zwarta konstrukcja, nie wymaga wysokiej konstrukcji nosnej, dzieki czemu w stosunku do znanych pie¬ ców wymaga nizszego budynku.Przedmiot wynalazku jest blizej przedstawiony w nieograniczajacym zakresu wynalazku przykla¬ dzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy przez piec, fig. 2 przedstawia przekroje poprzeczne przez piec, a fig. 3 przedstawia szczegól rozwiazania trzonu pieca. 063 4 Material wsadowy w sposób ciagly zsypuje sie do pieca przez rynne wsypowa 1 i wykonany w obmurzu 2 otwór wsypowy 3 oraz spada do flui¬ dalnej warstwy wsadu 4 nad trzonem komory 5 wstepnego prazenia 5, gdzie poddawany jest pod¬ grzewaniu i prazeniu. Wstepnie wyprazony ma¬ terial poprzez próg 6 w otworze przesypowym 7 umieszczonym po przeciwleglej stronie otworu wy- sypowego 3 przesypuje sie do fluidalnej warstwy 10 wsadu 8 nad trzonem komory koncowego praze¬ nia 9, gdzie poddawany jest dalszemu podgrzewa¬ niu i prazeniu. Wyprazony material przesypuje sie poprzez próg 10 w otworze przesypowym 11 umie¬ szczonym po przeciwleglej stronie otworu prze- 15 sypowego 7, do fluidalnej warstwy wsadu 12 nad trzonem komory studzenia 13, gdzie poddawany jest wstepnemu studzeniu. Podstudzony material poprzez próg 14 w otworze wysypowym 15 umie¬ szczonym po przeciwleglej stronie otworu przesy- 20 powego 11, przesypuje sie na studzona przeponowo woda rynne wysypowa 16, po której zsypujac sie w kierunku wylotu jest poddawany koncowemu studzeniu.Trzony 5, 9, 13 zaopatrzone sa na calej po- 25 wierzchni w równomiernie usytuowane w ukladzie szachowym dysze 17, przez które doprowadzone jest do wsadu powietrze z komór podtrzonowych 18. Dysze 17 wykonane z materialu zaroodpornego i zaopatrzone w ogniotrwale kapturki ceramiczne 30 sa swobodnie zawieszone w otworach trzonu, przy czym otwory te wykonane sa z rur stalowych, mocowanych bagnetowo w plycie nosnej trzonu.Wytwarzane spaliny w fluidalnej warstwie wsa¬ du 4, pochodzace ze spalania palnych zwiazków 35 organicznych zawartych we wsadzie, a w okresie rozpalania pieca ze spalania paliwa podawanego przez palniki 19, wprowadzane sa do górnej czesci szybu komory wstepnego prazenia 20, skad odpro¬ wadzane sa przez umieszczony w scianie dzialo- 40 wej 21 pod sklepieniem 22 otwór przelotowy 23 do komory koncowego prazenia 24.Spaliny wytwarzane w fluidalnej warstwie wsa¬ du 8, pochodzace ze spalania paliwa podawanego przez palniki 19 oraz pochodzace ze spalania po- 45 zostalosci palnych czesci organicznych wsadu, wprowadzone sa do górnej czesci szybu komory koncowego prazenia 24 i wraz ze spalinami z ko¬ mory wstepnego prazenia odprowadzane sa przez umieszczone w scianie dzialowej 25, pod sklepie- 50 niem 26 otwory przelotowe 27 do komory studze¬ nia 28. Doprowadzane powietrze do fluidalnej warstwy wsadu 12 po przeplynieciu przez wsad, wprowadzane jest do górnej czesci szybu komory studzenia 28 i wraz ze spalinami wytwarzanymi 55 w piecu, odciagane jest z pieca przez kanaly od¬ ciagowe 29 umieszczone pod sklepieniem 30. Ko¬ mory 20, 24, 28 wymurowane sa materialami ogniotrwalymi, a utworzone z tych materialów obmurze 2 polaczone jest pancerzem stalowym 60 31 i wspiera sie na konstrukcji nosnej 32.Celem odprowadzenia nadwyzek ciepla, w ob¬ murzu komory wstepnego prazenia 20 na wyso¬ kosci fluidalnej warstwy wsadu 4 zabudowane zostaly ekrany wodne 33 oraz pakiety rur 34 65 wodnych i parowych. Wystepujace z obmurza65 063 6 Tconce pakietów rur 34 zostaly zanurzone w warst¬ wie wsadu. PL PLPriority: Published: 30.VI.1972 65063 IC. 31aM5 / 00 MKP F27b 15/06 Inventors: Karol Seydak, Antoni Kalarus, Alojzy Machalica, Juliusz Wisniowski. Patent owner: Biuro Projektów Przemyslu Fire-resistant Materials "Bipromog" Przedsiębiorstwo Państwowe, Gliwice (Poland) Fluidized bed furnace The subject of the invention is a fluidising furnace three-shaft fluidization kiln for sintering roasting at temperatures up to 1600 ° C or incineration roasting at temperatures up to 1300 ° C for loose materials with granularity up to 10 mm, especially those containing large amounts of fluxes and elevated and variable amounts of combustible organic compounds, such as carbonaceous slates Up to 25% coal. There are three-shaft kilns used for firing lime, having three chambers placed one above the other. The batch is burnt in the central chamber, while the upper chamber is used to heat the raw material, while the lower chamber is used to cool the product. takes place continuously, that is, the raw material is fed evenly to the upper chamber iws The cheap fluidized bed flows down through the overflow pipes first into the middle chamber and then into the lower chamber, wherefrom the cooled product is poured out of the furnace. The air and flue gases, forming fluidized layers above the chambers of the chambers, flow through the furnace countercurrently in relation to the charge through all furnace chambers. Three-layer fluidization furnaces are also known for incineration at temperatures up to 16O0 ° C of loose materials with granulation up to 10 mm consisting of It consists of three chambers situated next to each other, bordered at the bottom by cascade shafts and vaulted at the top. These known three-shaft fluidizing furnaces suffer from the disadvantage that the heads of these furnaces are cascaded, or one above the other in the form of vertically arranged chambers, complicate the supporting structure of the furnace and adversely increase the height of the furnace. The three-cylinder fluidized bed furnace eliminated the inconvenience of the known furnaces by simplifying the support structure and reducing the overall height of the furnace. This aim was achieved in the solution according to the invention by constructing a three-cup fluidized bed furnace consisting of adjacent pre-combustion chambers and And the cooling chambers, bricked with refractory materials, separated between each other by bulkheads or partition walls, in which the flue gas passages are placed, and the charge transfer openings provided with thresholds, which determine the heights of the fluidized charge layers in the pre- and final firing chambers . The panes of the chambers are limited at the bottom by stems and at the top by vaults. Kiln stems of any surface, preferably circular or elliptical, provided with nozzles, more preferably arranged regularly in a chess pattern over the entire surface of the hearth, are situated in the kiln on one level. Air, flue gases and fuel, especially gaseous fuel, or any mixture of these factors, are fed to the furnace chambers through 65,0633 nozzles. The size of the surface of each shaft as well as the location and dimensions of the nozzles of these shafts are each time selected depending on the physical properties of the calcined material and on the process technology. The shaft of each chamber has a cross-section and a rectangle at the bottom corresponding to that of the shaft. The cross-sections of the shafts in the upper part are larger in the shape of a free-form, most preferably corresponding to the shape of the associated shaft, which favors the loss of the charge particles carried with the exhaust gas and air. In the brickwork ,,. at least the pre-burner chambers of the enclosure are burners intended to light the furnace, or, in the case of the roasting of materials containing no or small amounts of flammable organic compounds, for the continuous heating of the charge. In the brickwork of the final roasting chamber, burners are installed to heat the charge to a higher temperature and / or to maintain this temperature at the technologically required level. In the cooling chamber there is a discharge opening equipped with a threshold, which determines the height of the fluidized layer of the charge in the chamber. cooling. The cooling chamber discharge opening is finished with a discharge chute with diaphragm cooled water, which is the second stage of charge cooling. In the wall of the cooling chamber under the vault, there are exhaust ducts, through which exhaust gases and air are drawn from the furnace. The entire furnace brickwork is connected by a steel armor and is supported on a supporting structure. To keep the temperature of the fluidized layer of the charge in the pre-roasting chamber at a constant level, especially in the case of roasting materials containing elevated and variable amounts of combustible organic compounds, at the height of the fluidized layer The preferred version of the furnace has water screens built in the brickwork and / or packages of pipes inserted into the charge layer. In technologically justified cases, especially when the roasting process is to be carried out with a small difference in temperature between the fluidized layers of the charge, the furnace types have above the fluidized layers layers of the charge of the chamber combined, which is achieved by replacing both partition walls or one of the partition walls with bulkheads about 0.5 m higher than the highest in the fluidized charge layers adjacent to the bulkheads. The furnace according to the invention by placing the shafts on one level is characterized by a compact structure, no requires a high load-bearing structure, and therefore, in relation to known furnaces, it requires a lower building. The subject of the invention is further illustrated in the non-limiting scope of the invention in the drawing, in which Fig. 1 shows a vertical section through the furnace, Fig. 2 shows cross sections. transverse through the furnace, and Fig. 3 shows a particular embodiment of the hearth. 063 4 The batch material continuously flows into the furnace through the chute 1 and the chute 3 made in the brickwork 2 and falls into the fluid layer of the charge 4 above the hearth of the pre-roasting chamber 5, where it is subjected to heating and calcining. Pre-burned material is poured through the sill 6 in the discharge opening 7 located on the opposite side of discharge opening 3 into the fluidized bed 10 of the charge 8 above the hearth of the final roasting chamber 9, where it is subjected to further heating and calcining. The calcined material flows through the threshold 10 in the discharge opening 11 located on the opposite side of the discharge opening 7, to the fluidized bed 12 above the body of the cooling chamber 13, where it is subjected to initial cooling. The material cooled by the sill 14 in the discharge opening 15 located on the opposite side of the transfer opening 11, is poured onto the diaphragm cooled water in the discharge chute 16, along which, as it flows towards the outlet, it is subjected to final cooling. they are provided over the entire surface with nozzles 17, evenly arranged in a chess pattern, through which air from the underbody chambers 18 is supplied to the charge. Nozzles 17 made of heat-resistant material and provided with fireproof ceramic caps 30 are freely suspended in the holes of the shaft, at These holes are made of steel pipes, bayonet fastened in the support plate of the hearth. The flue gases produced in the fluidized layer of the feed 4, resulting from the combustion of flammable organic compounds contained in the charge, and during the firing up of the furnace from the combustion of the fuel fed by the burners 19, introduced are to the top of the pre-burn chamber 20 shaft, from where they are discharged through the position in the partition wall 21 under the vault 22, a through hole 23 to the post-combustion chamber 24. The exhaust gases produced in the fluidized bed 8, coming from the combustion of the fuel fed by the burners 19 and from the combustion of the residual combustible organic parts of the charge , are introduced into the upper part of the shaft of the post-combustion chamber 24 and together with the exhaust gases from the pre-combustion chamber are discharged through through holes 27 located in the partition wall 25, under the vault 26 into the cooling chamber 28. Air supplied to the fluidized bed the layers of charge 12, after flowing through the charge, are introduced into the upper part of the shaft of the cooling chamber 28 and, together with the exhaust gases produced in the furnace, are drawn from the furnace through exhaust ducts 29 located under the roof 30. Chambers 20, 24, 28 are bricked are refractory materials, and the brickwork 2 formed of these materials is connected by steel armor 60 31 and is supported on the supporting structure 32. In the area of the pre-roasting chamber 20, at the level of the fluidized layer of the charge 4, water screens 33 and packages of water and steam pipes 34 are built. The tubular bundles 34 extending from the brickwork were immersed in the charge layer. PL PL